19930505金昌特强沙尘暴爆发诱因再分析
发布时间：2021-10-18 20:39
为了更好地认识和理解19930505中国金昌和国内外其他相关沙尘暴事件,从全球视野,充分利用卫星云图、金昌站地面气压跃升峰等诸要素剧变等资料,综合剖析、讨论了这些相关沙尘暴过程。研究表明:（1）19930505金昌沙尘暴是先由"干飑线"触发,再由其后冷锋追赶上,金昌沙尘暴二度加强的"干飑线+低压冷锋"混合型特强沙尘暴;（2）金昌沙尘暴前先出现了强锋生及强热力不稳定等飑线预兆;接着,出现了金昌站地面气压跃升峰等典型飑线特征;最后,飑线积云单体云柱左后方中下层的下曳气流强风也为地面起沙提供了动力,故出现金昌飑线并触发这次沙尘暴是合理的;（3）在湿润区和半干旱区飑线时,地面气压跃升峰强,雷阵雨强,飑线强;而在干旱区飑线时则反之,地面气压跃升峰弱,对流天气也弱。即:水汽多（少）确有加强（减弱）湿润、半干旱区（干旱区）飑线或沙尘暴的作用。
【文章来源】：高原气象. 2020,39(05)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
19930505金昌飑线沙尘暴组合图
金昌以东是大片晴空无云区，民勤及周围地区的大片红色区指示其地面温度达30～40℃，图2(a）更指示15:33金昌南方地面更达46℃，表明午后金昌以东地区近地层呈强绝热不稳定状态。至15:33可见光云图上，从祁连山区伸向河西的对流云系进一步发展，且更白亮；金昌、民勤一带的红色高温区已明显收缩；只因此时沙尘暴仍未爆发，才未给出该图。16:33红外云图[见图1(c）]代表飑线爆发后，它已与图1(b）大相径庭：1～2 h前原在金昌一带南北待合并的对流云带确实已合并在同一片对流云区中。更值得注意的是该云区中间有一狭长、有组织的白亮云带SS，其长度约是宽度的3倍以上，这一清晰但不很起眼的云带正是典型飑线对流带的反映。在红外云图中更白亮处指示对流发展更旺盛，云顶伸展更高，这比先前使用的黑白素描云图更清楚（钱正安等，1997a）。可惜在1993年兰州沙尘暴会议上一些人却忽略了这一重要云图细节特征，下面我们将进一步指出，正是它先触发了金昌沙尘暴爆发。项续康等（1996）用分别代表沙尘暴爆发前后15:33及16:33两时刻的展宽红外TBB图，更将金昌-民勤一带午后强对流云区的东南移和强度变化客观定量地示形于纸上（图2）。
根据早先藤田（1959）及后来Johnson et al(1985）总结归纳的飑线模型：它的生命史可分发展、成熟及残余期等5个发展阶段。在成熟期地面气压场上，紧随强对流线后依次分布着狭窄的中尺度高压（也称雷暴高压）、雷阵雨及中低压（也称尾随低压）带；中高、低压带常在飑线雷达回波带内（图略）；至残余期，中低压已填塞，地面只留下中高压。对照前述国内外我国甘肃金昌、美国菲尼克斯以及下面的我国江苏镇江三例飑线过境时，前两例地面诸要素曲线图气压曲线上对应时刻出现了气压跃升峰A、B[图1(d），图3]。而我国19890813江苏镇江飑线（王亚君等，1990），文中虽未直接给出该飑线过境前后的地面气压曲线图等，但从地面各站各要素变化表看（原文表3），在灾情最严重的句容、镇江及丹阳等站13:39-14:34期间，4～5 min内地面气压就分别跃升2.5～4.9 hPa；再结合13:00-15:00期间镇江、丹阳一带最低地面气压从飑线前1004.2 hPa到飑线后留下的雷暴高压最高达1007.9 hPa等，估计这一带飑线过境时地面气压平均跃升了4 hPa左右。我国湘西桃园飑线时亦然（图略）。可见各地出现地面气压跃升峰是飑线过境时的共同特征。再加上前述Johnson et al(1985）的飑线模型，飑线后期地面中低压已填塞，只留下中高压。这样各地的气压跃升峰实际应是飑线地面主要系统中高压的反映，是下面将提及的飑线积云单体下曳冷气流在地面堆积的“冷空气堆”，也是识别飑线（或雷暴对流）过境的另一重要特征。人们自然更关注飑线、雷暴对流等触发沙尘暴的机理。由积云动力学知识知，飑线（或雷暴群）对流云的基本单元是积云单体，积云单体云柱模型常包括两股垂直气流：一是云柱右前方顺时针螺旋形上升的云内上升气流，二是云柱左后方中下层的下曳气流[图1(e）]。我们更关注后者。正是它快速向下倾泻到近地面时又向四周流散开，其强风足以吹起地面沙尘。犹如“低压冷锋”型锋后的强风可吹起地面沙尘一样；这里“飑线”（或“雷暴对流”）型积云单体云柱的下曳气流强风也可吹起地面沙尘，形成沙尘暴的风沙墙[图1(e),(f）]，从而也引起地面强风、降温、升压等要素的剧变及雷阵雨。因此，北非干旱区人们又称沙尘暴为“下曳沙尘暴（down drought haboob）”。这里“haboob”是非洲人对沙尘暴的俗称。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国北方春季沙尘暴活动与高空西风急流变化的联系[J]. 李雪,刘晓东. 高原气象. 2015(05)
[2]三类沙尘暴过程环流特征和动力结构对比分析[J]. 姜学恭,云静波. 高原气象. 2014(01)
[3]南疆一次强沙尘暴前后塔中近地面各气象要素的变化特征[J]. 李祥余,何清,黄少鹏,李帅,吴新萍,薛福民,田宏强,康国胜,郑伟. 高原气象. 2009(03)
[4]强沙尘暴天气过程中的若干问题思考[J]. 徐国昌. 干旱气象. 2008(02)
[5]中蒙强、弱沙尘暴年春季平均环流及沙尘活动变化分析[J]. 宋敏红,钱正安,蔡英,柳中明. 气象学报. 2007(01)
[6]中蒙地区沙尘暴研究的若干进展[J]. 钱正安,蔡英,刘景涛,柳中明,李栋梁,宋敏红. 地球物理学报. 2006(01)
[7]中国北方特强沙尘暴的天气系统分型研究[J]. 刘景涛,钱正安,姜学恭,郑明倩. 高原气象. 2004(04)
[8]沙尘天气的数值预报[J]. 邵亚平. 气候与环境研究. 2004(01)
[9]绿洲环境形成机制和干旱区生态环境建设对策[J]. 胡隐樵,左洪超. 高原气象. 2003(06)
[10]沙尘暴研究中的若干科学问题[J]. 石广玉,赵思雄. 大气科学. 2003(04)
本文编号：3443463
【文章来源】：高原气象. 2020,39(05)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
19930505金昌飑线沙尘暴组合图
金昌以东是大片晴空无云区，民勤及周围地区的大片红色区指示其地面温度达30～40℃，图2(a）更指示15:33金昌南方地面更达46℃，表明午后金昌以东地区近地层呈强绝热不稳定状态。至15:33可见光云图上，从祁连山区伸向河西的对流云系进一步发展，且更白亮；金昌、民勤一带的红色高温区已明显收缩；只因此时沙尘暴仍未爆发，才未给出该图。16:33红外云图[见图1(c）]代表飑线爆发后，它已与图1(b）大相径庭：1～2 h前原在金昌一带南北待合并的对流云带确实已合并在同一片对流云区中。更值得注意的是该云区中间有一狭长、有组织的白亮云带SS，其长度约是宽度的3倍以上，这一清晰但不很起眼的云带正是典型飑线对流带的反映。在红外云图中更白亮处指示对流发展更旺盛，云顶伸展更高，这比先前使用的黑白素描云图更清楚（钱正安等，1997a）。可惜在1993年兰州沙尘暴会议上一些人却忽略了这一重要云图细节特征，下面我们将进一步指出，正是它先触发了金昌沙尘暴爆发。项续康等（1996）用分别代表沙尘暴爆发前后15:33及16:33两时刻的展宽红外TBB图，更将金昌-民勤一带午后强对流云区的东南移和强度变化客观定量地示形于纸上（图2）。
根据早先藤田（1959）及后来Johnson et al(1985）总结归纳的飑线模型：它的生命史可分发展、成熟及残余期等5个发展阶段。在成熟期地面气压场上，紧随强对流线后依次分布着狭窄的中尺度高压（也称雷暴高压）、雷阵雨及中低压（也称尾随低压）带；中高、低压带常在飑线雷达回波带内（图略）；至残余期，中低压已填塞，地面只留下中高压。对照前述国内外我国甘肃金昌、美国菲尼克斯以及下面的我国江苏镇江三例飑线过境时，前两例地面诸要素曲线图气压曲线上对应时刻出现了气压跃升峰A、B[图1(d），图3]。而我国19890813江苏镇江飑线（王亚君等，1990），文中虽未直接给出该飑线过境前后的地面气压曲线图等，但从地面各站各要素变化表看（原文表3），在灾情最严重的句容、镇江及丹阳等站13:39-14:34期间，4～5 min内地面气压就分别跃升2.5～4.9 hPa；再结合13:00-15:00期间镇江、丹阳一带最低地面气压从飑线前1004.2 hPa到飑线后留下的雷暴高压最高达1007.9 hPa等，估计这一带飑线过境时地面气压平均跃升了4 hPa左右。我国湘西桃园飑线时亦然（图略）。可见各地出现地面气压跃升峰是飑线过境时的共同特征。再加上前述Johnson et al(1985）的飑线模型，飑线后期地面中低压已填塞，只留下中高压。这样各地的气压跃升峰实际应是飑线地面主要系统中高压的反映，是下面将提及的飑线积云单体下曳冷气流在地面堆积的“冷空气堆”，也是识别飑线（或雷暴对流）过境的另一重要特征。人们自然更关注飑线、雷暴对流等触发沙尘暴的机理。由积云动力学知识知，飑线（或雷暴群）对流云的基本单元是积云单体，积云单体云柱模型常包括两股垂直气流：一是云柱右前方顺时针螺旋形上升的云内上升气流，二是云柱左后方中下层的下曳气流[图1(e）]。我们更关注后者。正是它快速向下倾泻到近地面时又向四周流散开，其强风足以吹起地面沙尘。犹如“低压冷锋”型锋后的强风可吹起地面沙尘一样；这里“飑线”（或“雷暴对流”）型积云单体云柱的下曳气流强风也可吹起地面沙尘，形成沙尘暴的风沙墙[图1(e),(f）]，从而也引起地面强风、降温、升压等要素的剧变及雷阵雨。因此，北非干旱区人们又称沙尘暴为“下曳沙尘暴（down drought haboob）”。这里“haboob”是非洲人对沙尘暴的俗称。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国北方春季沙尘暴活动与高空西风急流变化的联系[J]. 李雪,刘晓东. 高原气象. 2015(05)
[2]三类沙尘暴过程环流特征和动力结构对比分析[J]. 姜学恭,云静波. 高原气象. 2014(01)
[3]南疆一次强沙尘暴前后塔中近地面各气象要素的变化特征[J]. 李祥余,何清,黄少鹏,李帅,吴新萍,薛福民,田宏强,康国胜,郑伟. 高原气象. 2009(03)
[4]强沙尘暴天气过程中的若干问题思考[J]. 徐国昌. 干旱气象. 2008(02)
[5]中蒙强、弱沙尘暴年春季平均环流及沙尘活动变化分析[J]. 宋敏红,钱正安,蔡英,柳中明. 气象学报. 2007(01)
[6]中蒙地区沙尘暴研究的若干进展[J]. 钱正安,蔡英,刘景涛,柳中明,李栋梁,宋敏红. 地球物理学报. 2006(01)
[7]中国北方特强沙尘暴的天气系统分型研究[J]. 刘景涛,钱正安,姜学恭,郑明倩. 高原气象. 2004(04)
[8]沙尘天气的数值预报[J]. 邵亚平. 气候与环境研究. 2004(01)
[9]绿洲环境形成机制和干旱区生态环境建设对策[J]. 胡隐樵,左洪超. 高原气象. 2003(06)
[10]沙尘暴研究中的若干科学问题[J]. 石广玉,赵思雄. 大气科学. 2003(04)
本文编号：3443463
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3443463.html
